Technologia druku organów z wykorzystaniem drukarek 3D jest rozwijana od 2006 roku przez uniwersyteckie ośrodki badawcze i prywatne firmy. Do tej pory największymi osiągnięciami były fragmenty organów - naczyń krwionośnych, kości, skóry czy mięśni. Na w pełni funkcjonujące, złożone organy będziemy musieli poczekać jeszcze przynajmniej dekadę. Tymczasem proste organy wydają się być już w zasięgu współczesnej technologii.
Duże osiągnięcia na tym polu mają naukowcy z amerykańskiego Cornell University. 20 lutego w PLoS ONE opublikowali rozwijaną od kilku lat metodę precyzyjnego drukowania żyjących implantów ucha, które są identyczne jak naturalne. Według lekarzy z zespołu badawczego daje to nadzieję dla dzieci urodzonych z mikrocją - wrodzoną deformacją ucha zewnętrznego. Organy zbudowane z chrząstki są łatwe do wytworzenia, ponieważ nie wymagają systemu krwionośnego do funkcjonowania.
Proces rozpoczął się od zeskanowania ucha 5-letniej dziewczynki za pomocą Digitizera 3D i przetworzenia obrazu na cyfrowy, trójwymiarowy model. Na jego podstawie drukarka 3D tworzy formę z plastiku ABS. Następnie do formy wstrzykiwany jest żel kolagenowy uzyskany z ogona szczura, wraz z komórkami chrząstki pochodzącymi od krowy.
Gdy żel zgęstnieje, forma jest usuwana, a żelowe ucho przenoszone jest na specjalną pożywkę, gdzie komórki chrząstki rozwijają sie na rusztowaniu z kolagenu.
Aby przetestować gotowy implant, został on wszczepiony szczurom. Analiza po 3 miesiącach wykazała, że rozwinęła się w nim tkanka taka sama, jak w prawdziwym organie.
Lawrence Bonassar, profesor inżynierii biomedycznej i współautor projektu podkreśla, że proces tworzenia implantu jest bardzo szybki; pół dnia zajmuje zaprojektowanie formy, dzień jej wydrukowanie, 30 minut zajmuje wstrzyknięcie żelu. Kilka dni w pożywce do hodowli komórek i implant może zostać wszczepiony.
Ucho z drukarki 3D może być wykorzystywane u dzieci z mikrocją. Jego opracowanie jest ważne, ponieważ dotychczas stosowane implanty o konstrukcji styropianowej lub z kości żeber wyglądały mało naturalne. Według współautora dr Jasona Spectora, dyrektora Laboratory for Bioregenerative Medicine and Surgery, bioinżynieryjny zamiennik ucha może być także stosowany u osób okaleczonych w wypadkach lub zaatakowanych przez nowotwór.
Prace zespołu skupiają sie obecnie na opracowaniu wydajnej metody namnażania ludzkich komórek chrząstki ucha. Dzięki uzyciu komórek pacjenta, przeszczep nie zostanie odrzucony. Dr Jason Spector przewiduje, że jeśli metoda przejdzie testy bezpieczeństwa i efektywności, to ludzki implant powstanie w ciągu 3 lat.
Przeczytaj również:
Mija 60 lat od odkrycia struktury DNA
Seweryn Frasiński
portal Biotechnologia.pl
Źródła:
KOMENTARZE